造價工程師工程地質(zhì)對建設工程的影響

　　工程地質(zhì)是建設工程地基及其一定影響區(qū)域的地層性質(zhì)。建設工程根據(jù)其規(guī)模、功能、質(zhì)量、建筑布置、結(jié)構構成、使用年限、運營方式和安全保證等，要求地基及其一定區(qū)域的地層有一定的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗?jié)B性。有的工程地質(zhì)能滿足這些要求，有的土體松散、軟弱、濕陷、濕脹以及受雜質(zhì)和水的影響，致使巖體的巖石軟弱、軟化、風化、泥化、破碎和巖層褶皺、斷裂、不整合以及受地下水的滲透和侵蝕等，不能滿足工程要求。許多建設工程不得不根據(jù)工程地質(zhì)條件調(diào)整建筑結(jié)構設計，或者根據(jù)建筑結(jié)構設計要求處理工程地質(zhì)缺陷，這些都會增加工程造價，有的甚至必須改變工程選址。因此，必須正確認識工程地質(zhì)問題，研究對工程地質(zhì)問題的處理，在實現(xiàn)功能和安全要求的前提下，選擇技術經(jīng)濟合理的建設方案。

　　一、工程地質(zhì)對建設工程選址的影響

　　建設工程選址，除了受社會經(jīng)濟條件和地形、氣象、水文等自然地理條件的影響外，也受工程地質(zhì)條件的影響。工程地質(zhì)對建設工程選址的影響，主要是各種地質(zhì)缺陷對工程安全和工程技術經(jīng)濟的影響。工程選址的正確與否決定工程建設的技術經(jīng)濟效果乃至工程建設的成敗，是工程建設在工程技術方面較為關鍵的工作。如長江三峽工程之所以選擇三斗坪壩址，其中一個重要原因是漫長的石灰?guī)r河流基巖在此嵌有一段難得的花崗巖地段。

　　一般中小型建設工程的選址，工程地質(zhì)的影響主要是在工程建設一定影響范圍內(nèi)，地質(zhì)構造和地層巖性形成的土體松軟、濕陷、濕脹、巖體破碎、巖石風化和潛在的斜坡滑動、陡坡崩塌、泥石流等地質(zhì)問題對工程建設的影響和威脅。

　　大型建設工程的選址，工程地質(zhì)的影響還要考慮區(qū)域地質(zhì)構造和地質(zhì)巖性形成的整體滑坡，地下水的性質(zhì)、狀態(tài)和活動對地基的危害。

　　特殊重要的工業(yè)、能源、國防、科技和教育等方面新建項目的工程選址，要高度重視地區(qū)的地震烈度，盡量避免在高烈度地區(qū)建設。

　　地下工程的選址，工程地質(zhì)的影響要考慮區(qū)域穩(wěn)定性的問題。對區(qū)域性深大斷裂交匯、近期活動斷層和現(xiàn)代構造運動較為強烈的地段，要給予足夠的注意。也要注意避免工程走向與巖層走向交角太小甚至近平平行的地質(zhì)構造。

　　道路選線，因線性展布跨越地域多，受技術經(jīng)濟和地形地貌各方面的限制，對地質(zhì)缺陷難以回避，工程地質(zhì)的影響更為復雜。道路選線盡量避開斷層裂谷邊坡，尤其是不穩(wěn)定邊坡；避開巖層傾向與坡面傾向一致的順向坡，尤其是巖層傾角小于坡面傾角的頗向坡；避免路線與主要裂隙發(fā)育方向平行，尤其是裂隙傾向與邊坡傾向一致的；避免經(jīng)過大型滑坡體、不穩(wěn)定巖堆和泥石流地段及其下方。

　　二、工程地質(zhì)對建筑結(jié)構的影響

　　工程地質(zhì)對建筑結(jié)構的影響，主要是地質(zhì)缺陷和地下水造成的地基穩(wěn)定性、承載力、抗?jié)B性、沉降等問題，對建筑結(jié)構選型、建筑材料選用、結(jié)構尺寸和鋼筋配置等多方面的影響。這些影響在各個工程項目的差別較大，具體分為以下幾方面：

　?。?）對建筑結(jié)構選型和建筑材料選擇的影響。例如，按功能要求可以選用磚混或框架結(jié)構的，因工程地質(zhì)原因造成的地基承載力、承載變形及其不均勻性的問題，而要采用框架結(jié)構、簡體結(jié)構；可以選用鋼筋混凝土結(jié)構的，而要采用鋼結(jié)構；可以選用砌體的，而要采用混凝土或鋼筋混凝土。

　?。?）對基礎選型和結(jié)構尺寸的影響。有的由于地基土層松散軟弱或巖層破碎等工程地質(zhì)原因，不能采用條形基礎，而要采用片筏墓礎甚至箱形基礎。對較深松散地層有的要采用樁基礎加固。有的要根據(jù)地質(zhì)缺陷的不同程度，加大基礎的結(jié)構尺寸。

　?。?）對結(jié)構尺寸和鋼筋配置的影響。為了應對地質(zhì)缺陷造成的受力和變形問題，有時要加大承載和傳力結(jié)構的尺寸，提高鋼筋混凝土的配筋率。

　?。?）地震烈度對建筑結(jié)構和構造的影響。工程所在區(qū)域的地震烈度越高，構造柱和圈梁等抗震結(jié)構的布置密度、斷面尺寸和配筋率要相應增大。

　　三、工程地質(zhì)對工程造價的影響

　　工程建筑物種類多，不同的工程建筑物對場地地基的適應程度不同，工程地質(zhì)問題也就格外復雜。能否正確認識工程地質(zhì)條件和處理工程地質(zhì)問題，關系到工程能否順利建設、安全運營甚至關系到投資成敗。對于工程地質(zhì)問題認識不足、處理不當，不但會帶來工程事故，大幅度增加工程造價，而且會遺留無盡的工程病害，從而導致維修整治費用的增加。

　　工程地質(zhì)勘察作為一項基礎性丁作，對工程造價的影響可歸結(jié)為三個方面：一是選擇工程地質(zhì)條件有利的路線，對工程造價起著決定作用；二是勘察資料的準確性直接影響工程造價；三是由于對特殊不良工程地質(zhì)問題認識不足導致的工程造價增加。通常，存在著直到施工過程才發(fā)現(xiàn)特殊不良地質(zhì)的現(xiàn)象。這樣，不但處治特殊不良地質(zhì)的工程費用因施工技術條件相對困難而增加，而且造成的既成工程損失，諸如路基沉陷、邊坡倒塌、橋梁破壞、隧道變形等等，也很棘手。此外，特殊不良地質(zhì)的處治是典型的巖土工程，包含著地質(zhì)和土木工程的復合技術。

　　四、常見工程地質(zhì)問題與防治

　　影響工程建設的工程地質(zhì)問題及其防治處理方法很多，這里僅就常見的作一些簡要說明。

　?。?）松散、軟弱土層。對不滿足承載力要求的松散土層，如砂和砂礫石地層等，可挖除，也可采用固結(jié)灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續(xù)墻或沉井等加固；對不滿足抗?jié)B要求的，可灌水泥漿或水泥黏土漿，或地下連續(xù)墻防滲；對于影響邊坡穩(wěn)定的，可噴射混凝土或用土釘支護。

　　對不滿足承載力的軟弱土層，如淤泥及淤泥質(zhì)土，淺層的挖除，深層的可以采用振沖等方法用砂、砂礫、碎石或塊石等置換。

　　（2）風化、破碎巖層。風化一般在地基表層，可以挖除。破碎巖層有的較淺，可以挖除。有的埋藏較深，如斷層破碎帶，可以用水泥漿灌漿加固或防滲；風化、破碎處于邊坡影響穩(wěn)定的，可根據(jù)情況采用噴混凝土或掛網(wǎng)噴混凝土罩面，必要時配合注漿和錨桿加固。

　　（3）裂隙發(fā)育巖層。對于影響地基承載能力和抗?jié)B要求的，可以用水泥漿注漿加固或防滲。對于影響邊坡穩(wěn)定的，采用錨桿加固。

　　（4）斷層、泥化軟弱夾層。對充填膠結(jié)差，影響承載力或抗?jié)B要求的斷層，淺埋的盡可能清除回填，深埋的注水泥漿處理；淺埋的泥化夾層可能影響承載能力，盡可能清除回填，深埋的一般不影響承載能力。斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎或邊坡的滑動控制面，對于不便清除回填的，根據(jù)埋深和厚度，可采用錨桿、預應力錨索、抗滑樁等進行抗滑處理。

　?。?）巖溶與土洞。當建筑工程不可能避開時，可挖除洞內(nèi)軟弱充填物后回填石料或混凝土。不方便挖填的，可采用長梁式、桁架式基礎或大平板等方案跨越洞頂，也可對巖溶進行裂隙鉆孔注漿，對土洞進行頂板打孔充砂、砂礫，或做樁基處理。

　?。?）地下水發(fā)育地層。當?shù)叵滤l(fā)育影響到邊坡或圍巖穩(wěn)定時，要及時采用洞、井、溝等措施導水、排水，降低地下水位。

　?。?）滑坡體。斜坡內(nèi)可能沿滑動面下滑的巖體稱為滑坡體?；掳l(fā)生往往與水有很大關系，滲水降低滑坡體尤其是滑動控制面的摩擦系數(shù)和黏聚力，要注重在滑坡體上方修筑截水設施，在滑坡體下方筑好排水設施。防止滑坡，經(jīng)過論證可以在滑坡體的上部刷方減重，未經(jīng)論證不要輕易擾動滑坡體。在滑坡體坡腳采用擋土墻、抗滑樁等支擋措施。采用固結(jié)灌漿等措施改善滑動面和滑坡體的抗滑性能。

　　（8）對結(jié)構面不利交匯切割和巖體軟弱破碎的地下工程圍巖，地下工程開挖后，要及時采用支撐、支護和襯砌。支撐多采用柱體、鋼管排架、鋼筋或型鋼拱架，拱架的間距根據(jù)圍巖破碎的程度決定。支護多采用土釘、錨桿、錨索和噴射混凝土等聯(lián)合支護方式。襯砌多用混凝土和鋼筋混凝土，也可采用鋼板襯砌。